[实用新型]一种扩大头锚杆周围土体应力应变模拟试验装置

权利要求书

1.一种扩大头锚杆周围土体应力应变模拟试验装置，其特征在于：所述装置包括试验箱和扩大头锚杆模型；

所述扩大头锚杆模型包括管状的锚固段模型和杆状的自由段模型，所述自由段模型外同轴固定套设有第一套管，且所述锚固段模型固定套设在所述套管的左端上；

所述试验箱包括箱体，所述箱体的顶面开设有用于填入土体的开口，所述开口配有密封用的盖板，所述盖板覆盖在所述箱体的顶面上；所述箱体上架设有第一反力架，所述第一反力架上设有垂直向下延伸以向所述盖板加载施压的第一伺服液压加载装置，且所述第一伺服液压加载装置的底端与所述盖板上表面接触；

所述箱体内填埋有土体，所述箱体的左侧设有第二反力架，所述箱体的右侧设有第三反力架，所述箱体的左侧面上设有第一通孔，所述箱体的右侧面上设有第二通孔，且所述第一通孔和所述第二通孔的中心轴相重合；

所述扩大头锚杆模型自所述第二通孔沿所述第二通孔的中心轴方向水平穿设至所述箱体内，且所述锚固段模型埋设于所述土体的正中间，所述第一套管分隔所述土体和所述自由段模型，所述自由段模型的右端水平贯穿所述第二通孔和所述第三反力架；所述自由段模型的右端连接有用于水平牵拉所述扩大头锚杆模型的第二伺服液压加载装置；所述自由段模型的右端还连接有用于测量所述扩大头锚杆模型所受水平拉力大小的拉压力传感器和用于测量所述自由段模型的弹性位移信息的第一位移计；

所述锚固段模型的左端与金属丝的右端相连，所述金属丝的左端依次贯穿所述第一通孔和所述第二反力架，且所述金属丝的左端与用于测量所述扩大头锚杆模型的水平位移信息的第二位移计相连，且所述金属丝上还套设有用于隔离所述金属丝和所述土体的第二套管；

所述锚固段模型的中心点所在的竖直平面和水平平面内的土体上等间距布设有若干个用于探测土压力信息的土压力盒，且各土压力盒均与数据采集仪信号相连，以收集所述土体的土压力信息；

所述数据采集仪与控制器信号相连，以将所述土压力信息输送给所述控制器；

所述第一位移计和所述第二位移计分别与所述控制器信号相连，以分别将检测到的所述弹性位移信息和所述水平位移信息输送给所述控制器；

所述第一伺服液压加载装置和所述第二伺服液压加载装置均与所述控制器信号相连，且所述控制器控制所述第一伺服液压加载装置和所述第二伺服液压加载装置。

2.如权利要求1所述的一种扩大头锚杆周围土体应力应变模拟试验装置，其特征在于：所述锚固段模型是橡胶管，所述自由段模型是螺纹杆。

3.如权利要求1所述的一种扩大头锚杆周围土体应力应变模拟试验装置，其特征在于：所述第一套管和所述第二套管均为塑料套管。

4.如权利要求1所述的一种扩大头锚杆周围土体应力应变模拟试验装置，其特征在于：相邻两所述土压力盒之间的间距是10cm。

5.如权利要求1所述的一种扩大头锚杆周围土体应力应变模拟试验装置，其特征在于：所述箱体的壁面均为钢化玻璃。

6.如权利要求1所述的一种扩大头锚杆周围土体应力应变模拟试验装置，其特征在于：所述锚固段模型的外表面上涂覆有环氧树脂层。

7.如权利要求1所述的一种扩大头锚杆周围土体应力应变模拟试验装置，其特征在于：所述自由段模型的右端上设有铁片，所述第一位移计与所述铁片固定相连。

8.如权利要求1所述的一种扩大头锚杆周围土体应力应变模拟试验装置，其特征在于：所述盖板为铁板。